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电子科大团队开发出超级电极材料:用锡替代部分钴,廉价且高效

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 黄琨 • 2021-03-23 19:06:09 来源:前瞻网 E2987G0

电容

一项新研究种,宾州州立大学和中国电子科技大学的联合团队研发出了新材料,为一种可持续的、强大的微型超级电容器做好了准备。

研究于2月8日发表在《材料化学杂志A》上,标题为“Significantly improved conductivity of spinel Co3O4 porous nanowires partially substituted by Sn in tetrahedral sites for high-performance quasi-solid-state supercapacitors”(高性能准固态超级电容器用四面体Sn部分取代的尖晶石Co3O4多孔纳米线的电导率显著提高),通讯作者为中国电子科技大学材料与能源学院的Wencheng Hu。

到目前为止,容量高、充电快的储能技术发展一直受到电极组成的限制。新研究中,研究人员开发出了一种更好的材料来改善连通性,同时还能保持可回收性和低成本。

钴氧化物是一种丰富、廉价的材料,理论上具有快速转移能量电荷的能力,常被用来制作电极。然而,与氧化钴混合制成电极的材料反应很差,导致比理论上可能低得多的能量容量。

研究人员在原子库中进行挑选,不断观察掺杂不同材料是否可以提供额外的电子来放大氧化钴作为电极所需的特性,同时最小化或完全消除负面影响。结果,许多可能起作用的材料太贵或有毒,只有锡最符合条件。

在模拟中,研究人员发现,用锡代替部分钴,再与石墨烯薄膜结合,可以制造出一种低成本、易于开发的电极。

译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料:

【1】https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/TA/D0TA12095B#!divAbstract

【2】https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210317141614.htm

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